概念设计在建筑结构优化设计中的应用研究

谢晓君

摘要：建筑结构的设计与优化都离不开概念设计，概念设计不仅是建筑工程师在进行建筑结构设计的基本理念，也是评价建筑工程师的专业技术能力的标准，笔者结合自身经验，阐述了概念设计在建筑结构优化设计中的应用并作出相关分析，为同行提供借鉴。

关键词：概念设计；建筑结构；优化设计；应用；分析

随着社会的不断进步，建筑行业得到了快速的发展，在城市进程的推动下，我国的建筑行业逐渐走上高质量高艺术的范畴。在建筑工程施工中最重要的构成因素是概念设计与施工建筑材料，建筑结构的完整性与美观，都直接影响到建筑整体的实用性、安全性等。相关工程设计人员根据自身专业知识及建筑设计需要提出工程建筑的概念设计，使建筑结构得到优化，也能使建筑与社会文化内涵及周边环境得到充分的融合。

1.概念设计的概述

施工建筑在设计完成后，由于其他原因需要进行再次优化，工程结构设计师使用概念设计使工程建筑的整体方案得到进一步完善。在工程施工中，工程设计师结合自身经验，将相关专业知识及实际经验进行灵活运用对建筑的整体结构进行布置，将构件、型号以及相关细节进行准确的计算并分析。总结设计中出现的相关问题，根据建筑知识、力学知识及社会实践等进行充分的分析，并作出有效的解决措施，最终整合出一个满足业主需要、具有创新性且具备操作性的建筑结构设计。随着互联网的普及和社会经济的进步，人们的观念思维与生活理念都得到了很大的拓宽，对于自身生活的建筑也提出了更多新的要求，而不是传统的仅要求具有良好的适用性与美观性。因此建筑企业为了在如今的市场中取的一席之地，应把握好社会潮流，对概念性设计进行重视，相关工程设计师也应不断吸收新知识，采取概念性的设计思维，将概念设计在建筑结构的优化设计中得到充分的体现。概念设计的运用，需要工程设计师较高的专业知识，只有充分掌握了建筑学方面的知识以及过硬的专业能力，还要具有较强的力学原理架构知识，这样才能有效的将概念设计融入带建筑设计中，使建筑工程的设计方案具有充分的可行性，并使建筑施工工程安全得到有效保障[1]。

2.建筑结构设计中概念设计的有效应用

2.1概念设计应根据工程结构规律进行设计

如今概念设计在建筑结构中以得到了广泛的运用，在进行概念设计时，应注意不可忽略了建筑施工结构的顾虑，将实用化与合理化进行充分考虑。并注意以下两点：一是由于建筑施工结构外形，具有一定的规律性与对称性，应尽量将刚度与质量进行均匀分布，若分布不均匀，可能导致建筑物的倒塌；二是应对建筑的布局、结构、抗震性等进行充分考虑，虽然简单对称具有规则性的建筑结构具有良好的抗震性，但在一定程度上忽略了创新的需求，立体、多么、错层等建筑结构创新性及艺术性较强，，但又缺少良好的抗震性。如何将两者进行有效的结合，是建筑行业需要重视的问题。

2.2从优选取建筑结构施工设计方案

概念设计在工程施工中应对建筑工程达到实用、合理、经济等目的，这也是概念设计的主要目的。因此从优选取具有一定科学性、可行性的建筑结构施工设计方案有着重要的意义。结合建筑施工结构设计方案中设计的抗震系统及建筑结构体系的整体布局等，并进行详细的分析。通常同一个建筑结构中不宜采取其他的结构体系，还应做到纵向与平面呈现一定的规律性。在进行建筑结构施工方案设计是，应考虑当前的施工条件、施工特点及工程材料的供给等方面问题，工程设计师应对建筑结构进行综合、系统及全面的研究与分析，制定多个预备方案进行对比，选择最后合理有效的建筑结构施工设计方案。

2.3抗震能力在概念设计中的体现

建筑施工工程的抗震能力与人们的生命及财产安全有着直接的联系，抗震设计是建筑工程师首要考虑的问题，同时，抗震能力也受到社会各界的关注，在实际施工中，建筑结构设计经常涉及一些实质性的问题，如，场地土质、地势及周边环境、气候等因素，建筑工程的抗震设计应考虑到其复杂的多因素影响的情况。在实际生活中，建筑结构的抗震设计大都来自工程设计师的概念设计，而并非电子计算机。如，在建筑地基设置强化区，不论是建筑工程的钢筋使用要求的问题还是边缘构件的稳固问题，都需要建筑工程设计师通过概念设计进行处理。工程设计师通过概念设计，对电子计算机的抗震设计进行补充，使的建筑工程施工中的抗震设计满足较高的安全性与合理性。在建筑结构的抗震能力还涉及到建筑结构构件的问题，只有选择优良的建筑结构，才能使建筑工程中的抗震能力得到充分的体现甚至进一步的提高。这也要求，工程设计师在进行建筑抗震设计的同时，采取概念设计使建筑工程设计中各个建筑构件的强度与刚度满足实际工程的相关要求，尽量使建筑构件间得到紧密的结合，使工程施工安全与抗震能力得到保证。目前国内建筑结构工程施工主要采用的多次超静定建筑结构，所以在进行工程优化设计时，对抗震性能的设计还应设置几道抗震防线，以防在地震的作用下，使相關构件发生破坏或扭曲的问题，并导致建筑物的抗震能力下降[2]。

3.建筑结构优化设计中概念设计应用的意义

3.1使建筑结构思路得到发展

过去的建筑结构设计主要是不断提高建筑结构的抗震能力，以致钢筋混凝土的用量不断提高，配筋量加大，也提高了工程造价。如今建筑结构的抗震设计，主要是根据硅等级与尺寸对建筑结构的刚度进行计算，在由刚度计算出建筑结构的抗震能力，最后合理的进行钢筋的配备。科学的概念设计不仅能够有效的降低地震带来的影响，也能进一步的提高建筑工程的质量与安全性。随着时代的发展，概念设计被广泛的运用在建筑结构优化设计中，越来越多的工程设计师对概念设计进行接纳与运用，并在建筑结构优化设计中作出了贡献。

3.2建筑结构优化设计中的概念设计具有的实践意义

概念设计的运用几乎涉及了所以工程建筑结构的设计，其中在未知受力情况与外界因素变化较大的高层建筑设计的抗震性能设计中应用突出具有重要意义。虽然当前的建筑结构理论设计得到了多次发展与进步，但依然存在一些不足之处。这便需要使用概念设计对其中的不足进行优化，使建筑结构设计能满足相关要求；在设计建筑工程施工方案时，初步的实际设计难以用电子计算机进行实现，这需要工程设计师对概念设计的了解与掌握，对造价进行优化。效果好的设计方案不仅是体现在一些较大的施工原则上，如建筑结构布置、确定结构方案等。更应体现在工程施工设计的各个施工环节，只有使用概念设计对任何一个施工进行全面的指导，才能使建筑结构设计得到更好的进步；建筑结构设计师应将建筑结构设计的整体方案进行紧密联系。建筑结构设计师之间实现相互合作与探讨，通过互相学习与谈论，进而设计出最优的设计方案。如，建筑的抗震能力设计，在建筑工程中受到多方面因素的影响，往往通过建筑结构设计师间的相互探讨，制定出适合的抗震设计[3]。

4.结束语

综上所述，随着社会的发展，我国的经济与人民的生活水平得到了显著的提高。在当前的城市化发展与建设的推动下，概念设计逐渐适应的当前社会建筑业的发展潮流，并促进时代发展，在建筑结构优化设计中，概念设计的广泛运用使建筑结构得到了有效的保证。建筑结构工程设计师应结合上文所述的观点，加强自身专业能力与实践经验，将概念设计妥善应用到建筑结构设计中。

参考文献：

[1]张健. 浅析概念设计在建筑结构优化设计中的应用[J]. 门窗，2013，05：221+223.

[2]罗文强. 概念设计在建筑结构设计中的运用[J]. 民营科技，2010，04：270+126.

[3]胡丽荣. 概念设计在建筑结构设计中的应用意义[J]. 黑龙江科技信息，2010，27：322.